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U N I V E R S I D A D L A S A L L E PROPUESTA DE MEJORA PARA EFICIENTAR EL PROCESO DE FREIDO PROFUNDO EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS T E S I S P R O F E S I O N A L QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: QUÍMICA FARMACÉUTICA BIÓLOGA P R E S E N T A : LAURA ESTELA MUCIÑO SOLIS DIRECTOR DE TESIS: MTRO. MARCOS FRANCISCO BÁEZ FERNÁNDEZ MEXICO, D. F. 2011 ESCUELA DE CIENCIAS QUÍMICAS INCORPORADA A LA UNAM UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. AUTORIZACiÓN DE IMPRESiÓN DE TESIS C. DIRECTOR GENERAL DE INCORPORACiÓN Y REVALIDACiÓN DE ESTUDIOS UNAM PRESENTE ANEXO IJ Me permito informar a usted que la tesis titulada: _________ _ PIlOPUESTA DE KEJORJ. PAltA UICIDITAR EL PROCESO DE Fl.EIDO PIlOFIlKDO !JI LA INDUSTRIA DE ALlHENTOS Elaborada por: SOLIS U.UItA. ESTELA Apellido Patemo Apellido Matemo Nombre (s) Alumno(a) de la carrera de qulMICA 'ARJotJ.CtlITlCA IIOt.0G4 No. de Cta. 82716944-7 reúne los requisitos académicos para su impresión. _---'-',~.~_ de _ ....... lli'~'-"'b<~.'--_-t"'_--,,..O 11 . o KTRO. KAJl.COS FRANCISCO uu nltNANDU' __ ",,;;o-:.T,.,-__ K. en C. CIA UHotlL Nombre y firma del s.et!.o.:sJeJa Nombre y a del Asesor de Tesis _.,lnstituaiÓJIoJ'l{' .., Director de la Escuela ó lor Facultad , . AGRADECIMIENTOS A Dios por estar conmigo en todo momento, por lo años vividos, por la experiencia adquirida, por la fuerza y empuje que generó en mí permitiéndome concluir este ciclo. A mi mamita linda, mi gran guerrera, mi amiga, mi confidente, mi muñequita hermosa…mi TODO. Hasta el último momento me enseñaste a seguir adelante, a ser fuerte, valiente, a luchar por lo que quiero, a no dudar, a estar segura de mí y a caminar con la frente en alto. A ti te debo lo que soy…gracias por darme la vida y compartirte conmigo. Te amo! A mi papá por todo lo que para mí representa : fortaleza, carácter, dedicación, inteligencia, tenacidad, lucha constante, seguridad. Gracias por apoyarme en los momentos difíciles, por las grandes enseñanzas que me has dado y por estar a mi lado. Sigues siendo un gran maestro para mí…te amo y te honro. A mis hermanas, Sandra y Alejandra, por su presencia, sus oraciones, sus palabras de aliento, su amor infinito y confianza. A mis sobrinitas, Gaby y Marianita, por existir…por darme alegría pero sobretodo por estar en mi vida. 1 ÍNDICE CAPITULO I INTRODUCCIÓN 1.1. Introducción 4 1.2. Objetivos 7 1.2.1. Objetivo General 7 1.2.2. Objetivos Específicos 7 CAPITULO II ACEITES Y GRASAS 2.1. Antecedentes 8 2.2. Importancia de aceites y grasas en el proceso de freído 18 2.3. Aceites y grasas utilizadas en el proceso de freído industrial 21 2.4. Características físico-químicas en el aceite para freír 28 2.5. Impacto de tocoferoles y tocotrienoles en aceites de freído 44 2.6. Hidrogenación y ácidos grasos trans 46 2.6.1. Alternativas de ácidos grasos trans 51 CAPITULO III PROCESO DE FREÍDO PROFUNDO 3.1. Definición del proceso 54 3.2. Cambios físicos y químicos durante el proceso de freído 59 3.2.1. Cambios físicos 60 2 3.2.2. Cambios químicos 64 3.3. Afectaciones en la calidad del aceite de freído y producto frito 71 3.3.1. Cambios en el aceite o grasa de freído 74 3.3.2. Cambios en el producto frito 75 3.4. Selección del aceite o grasa de freído 77 3.4.1. Medición de la calidad del aceite o grasa de freído 81 3.5. Procedimientos para el manejo del aceite o grasa en la operación de freído 83 3.6. Equipo 98 3.7. Aditivos 102 CAPITULO IV OPTIMIZACIÓN EN EL PROCESO DE FREÍDO 4.1. Proceso de freído adecuado 108 4.1.1. Aceite 108 4.1.2. Equipo 110 4.1.3. Proceso 111 4.2. Filtración 117 4.3. Manejo del aceite usado 121 4.4. Agentes que causan la descomposición del aceite o grasa 122 4.5. Guía de solución de problemas 124 3 CONCLUSIONES 128 RECOMENDACIONES 131 BIBLIOGRAFIA 133 ÍNDICE DE TABLAS 141 ÍNDICE DE FIGURAS 143 ÍNDICE DE CUADROS 144 4 CAPÍTULO I 1.1 Introducción El freído es una de las técnicas más antiguas en la preparación de los alimentos. Se han encontrado pruebas del uso de este proceso en las civilizaciones egipcias y romanas. El freído doméstico comúnmente utilizado por los consumidores se realiza en sartenes o planchas con una pequeña cantidad de aceite o grasa y utilizando un medio externo de calentamiento. Posteriormente se descubrió el freído por inmersión el cual hace referencia a una técnica utilizada por los Romanos que llamaron “hirviendo en aceite”. Este proceso siguió desarrollándose a través de los siglos por las diferentes culturas hasta alcanzar la era moderna. El freído comercial por inmersión se utiliza tanto en restaurantes de comida rápida como en instituciones para obtener alimentos fritos de manera inmediata. En la industria de alimentos, el freído es el proceso de inmersión por lotes en freidores continuos de banda1 donde posteriormente los alimentos fritos son empacados para su posterior distribución y comercialización. 1 Becerra Riqué, José. (2008). Control de calidad de aceites y mantecas de freído. ANIAME. Vol. 13. Num. 62. México. 5 Las mejoras que se han realizado tanto en los materiales de empaque así como en las técnicas propias del proceso de empacado han contribuido al incremento en la vida útil de los productos fritos ayudando a su distribución y en el caso de productos pre-fritos, han permitido reducir costos y mejorar procesos de operación en restaurantes2. Los procesos de extracción y refinación de aceites y grasas comestibles han tenido cambios significativos en las últimas tres décadas incidiendo de manera positiva en su calidad y estabilidad a la oxidación. Los aceites y grasas utilizadas en el proceso de freído profundo deben cumplir con ciertas características físico-químicas, sobretodo de estabilidad, ya que las altas temperaturas a las cuales se fríe (180 – 200°C) acentúan los fenómenos de degradación repercutiendo en el proceso, rendimiento, costos y finalmente en sabor, olor, textura, valor nutrimental y vida de anaquel del producto frito. Aún cuando se cuenta con equipos de freído eficientes, aceites o grasas de buena calidad, empaques mejorados y excelentes sistemas de distribución, se tiene muy poco avance en el entrenamiento del personal responsable de la operación de freído. De todos los componentes involucrados en el procesode freído, el aceite o grasa es el que tiene mayor impacto en la estabilidad del sabor del producto frito. Desafortunadamente el personal operativo en las plantas industriales de 2 Marsh, K.S. (2001). Influence of product orientation on shock resistance of snack foods. Packaging Technol. Eng. 8:36 6 alimentos no está suficientemente entrenado como para aplicar técnicas apropiadas que les permitan mantener una calidad óptima del aceite o grasa durante todo el proceso. El personal responsable de la operación de freído necesita conocer las propiedades físicas y químicas del aceite así como el impacto del proceso de freído en la calidad del mismo para protegerlo de daños indebidos y evitar prácticas o técnicas que originen su degradación. De lo anterior, cabe preguntarse: ¿Cuáles son los criterios a considerar para la selección de los aceites o grasas comestibles en el proceso de freído profundo? ¿Cuáles son las condiciones de proceso óptimas para asegurar y garantizar la calidad del producto frito? Y ¿Cómo se puede optimizar el manejo del aceite o grasa en el proceso de freído profundo redituando en un mayor rendimiento y por ende en reducción de costos? Este documento muestra la importancia del uso adecuado de los aceites y grasas comestibles en el proceso de freído profundo dentro de la industria de alimentos desde el punto de vista físico-químico, sensorial y de estabilidad a la oxidación, así como los factores a considerar para el manejo del aceite optimizando el proceso de freído y asegurando la calidad del producto terminado. 7 1.2 Objetivos 1.2.1. Objetivo General Proponer mejoras para hacer más eficiente el proceso de freído profundo en la industria de alimentos desde el punto de vista de calidad del aceite o grasa, condiciones de proceso y rendimiento. 1.2.2. Objetivos Específicos Proponer la optimización del uso adecuado del aceite o grasa comestible en el proceso de freído profundo para asegurar la calidad del producto terminado. Determinar los factores a controlar para realizar un adecuado proceso de freído profundo. Señalar, a través de una guía seleccionada, posibles soluciones a problemas frecuentes en el proceso de freído profundo. 8 CAPÍTULO II ACEITES Y GRASAS 2.1 Antecedentes Los aceites y grasas comestibles son compuestos orgánicos constituidos principalmente por triglicéridos (también llamados triacilglicéridos), en donde una molécula de glicerina o glicerol se encuentra unida a tres ácidos grasos a través de un grupo acilo (ver Fig. No. 1). R R R R R O O O O O O 2 = = = CH 3 2 CH CH2 1 H O,2 OH HO-CH HO-CH HO-CH 2 2 + 1 Triacilglicerol Glicerina Ácidos Grasos NaOH, Calor = = OH2 = OH3 = R Figura No. 1.- Estructura de un Triacilglicérido Fuente : Frank, D.G. (2004). The chemistry of oils and fats. CRC Press Los ácidos grasos otorgan las características físicas y químicas propias a cada aceite. La longitud de cadena de los ácidos grasos varía 9 entre 4 y 24 átomos de carbono, además de que éstos pueden contener o no dobles enlaces; en base a ello, pueden ser3 : - Ácidos grasos saturados : La cadena hidrocarbonada se encuentra llena de hidrógenos por lo que todos los enlaces entre sus átomos de carbono son simples, es decir, sin ningún doble enlace, lo que se traduce en una estructura rectilínea de la molécula. Este tipo de ácidos grasos son comunes en animales y tienen punto de fusión elevado por lo que son sólidos a temperatura ambiente. Ejemplo : ácido palmítico, ácido esteárico y ácido mirístico. Ácido Mirístico - Ácidos grasos mono-insaturados : Son aquellos que poseen un solo doble enlace carbono-carbono (-CH=CH-). Un ejemplo es el ácido oleico presente en la mayor parte de las grasas vegetales, también conocido como omega-9. 3 Rjah, K.K. (2002). Fats in Food Technology. Sheffield Acadamic Press. 10 Ácido Oleico - Ácidos grasos poli-insaturados : Poseen más de un doble enlace entre sus carbonos. Dentro de este grupo se encuentra el ácido linolénico (conocido también como omega-3) y el linoleico (omega-6) que son esenciales para el ser humano. Se encuentran en aceites como soya, girasol, maíz y pescado. Ácido Araquidónico En función a los ácidos grasos y al grado de insaturación que presenten, las grasas serán saturadas o no saturadas. Las saturadas son sólidas a temperatura ambiente y están formadas por cadenas de más de ocho átomos de carbono y se considera que éstas elevan los niveles plasmáticos de colesterol asociado a las lipoproteínas LDL. Las 11 insaturadas son líquidas a temperatura ambiente y son beneficiosas para el cuerpo humano por sus efectos sobre los lípidos plasmáticos4. Los ácidos grasos más comunes se presentan en la Tabla No. 1. Tabla No. 1.- Ácidos grasos más comunes Nombre Número de carbonos Estructura Punto de Fusión (°C) SATURADOS Láurico 12 CH3(CH2)10COOH 44 Mirístico 14 CH3(CH2)12COOH 58 Palmítico 16 CH3(CH2)14COOH 63 Esteárico 18 CH3(CH2)16COOH 70 Araquídico 20 CH3(CH2)18COOH 75 INSATURADOS Palmitoleico 18 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH 32 Oleico 18 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 16 Linoleico 18 CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7COOH -5 Araquidónico 20 CH3(CH2CH=CH)4(CH2)3COOH -50 Fuente : Villalpando, S., Ramírez, I., Bernal, M., De la Cruz, G. (2007). Grasas, dieta y salud : Tablas de composición de ácidos grasos de alimentos frecuentes en la dieta del mexicano. 1ª. Ed. Instituto de Salud Pública de México. 4 Yam, D., Friedman J., Bott-Kanner G., Genin I., Shinitzky M., Klainman E. (2002). Omega-3 fatty acids reduce hyperlipidaemia, hyperinsulinaemina and hypertension in cardiovascular patients. Journal of Clinical and Basis Cardiology 5(3):229-231 12 La Tabla No. 2 presenta el contenido de los ácidos grasos en algunos aceites y grasas comestibles. Tabla No. 2.- Contenido de Ácidos grasos en algunos Aceites y Grasas Comestibles (*) Porcentaje de lípidos totales presentes en el alimento Los aceites y grasas se pueden clasificar de acuerdo a las siguientes características : Naturaleza : Aceites vegetales : Es el grupo más numeroso; por su uso se clasifican en alimenticios como soya, girasol, canola, palma, algodón, oliva, maíz, palmiste (Aceite de Kernel de Palma), coco, cártamo y en no alimenticios como la linaza. Aceite animales : Provenientes de peces como sardinas y salmones, del hígado del tiburón y del bacalao, o de mamíferos marinos como el delfín y la ballena; de las patas de vacunos, equinos y ovinos se extraen también aceites usados como lubricantes e impermeabilizantes. 13 Grasa animales : Sebo extraído del tejido adiposo de bovinos y ovinos, así como grasa de cerdo. Apariencia : Pueden ser líquidos o sólidos. Cuando es líquido a temperatura ambiente se llama “aceite” y cuando es sólido se le llama “grasa”. Una propiedad física de las grasas es el punto de fusión, el cual aumenta con el número de átomos de carbono en la cadena de los ácidos grasos y con la saturación de ellos. El aceite tiene una consistencia fluida a temperatura menor a 30°C y la grasa presenta una consistencia semi- sólida o sólida por encima de 30°C. Salud : Se clasifican como buenas o saludables y malas o no saludables. Las consideradas grasas buenas o saludables, además de ser fuente de energía y componente estructural de las células, disminuyen el riesgo de enfermedades, contienen ácidos grasos esenciales tales como linoleico (18:2), linolénico (18:3 ) y son portadoras de vitaminas liposolubles;en cambio, las llamadas grasas malas o no saludables contienen ácidos grasos saturados y aumentan el riesgo de enfermedades. Prácticamente todos los alimentos consumibles tienen por lo menos una porción de materia grasa. De ello, uno de los temas que mayor impacto ha tenido en los últimos años es el efecto de los diferentes tipos de grasa en la nutrición y la salud humana. 14 Los aceites y grasas son importantes en el consumo humano pues aportan 9 Kcal/g, es decir, más del doble de la energía que otorgan los carbohidratos y proteínas. Los alimentos freídos son cada vez más consumidos debido a su practicidad, características sensoriales y a los requerimientos de energía en la dieta. Sin embargo, un elevado consumo de estos productos puede causar problemas a la salud; en este sentido, es importante también mencionar a los ácidos grasos “trans” los cuales tienen impactos negativos en ella5. Los ácidos grasos insaturados pueden existir en dos formas geométricas diferentes. Estas formas se denominan "cis" y "trans" (Fig. No. 2). Los ácidos grasos insaturados existen naturalmente en la forma "cis" pero en la forma “trans” están presentes después de la hidrogenación parcial de los aceites l quidos aunque también hay formación de éstos después de tratamientos térmicos severos en aceites poliinsaturados. En la hidrogenación, se adicionan átomos de hidrógeno en los dobles enlaces modificando la apariencia física del aceite y aumentando tanto su punto de fusión como su estabilidad a la oxidación3. 5 Mitmesser, S.H.; Carr, T.P. (2005). Trans fatty acids alter the lipid composition and size of apoB-100 containing lipoproteins secreted by Hep G-2 cells. J. Nutr. Biochem. 26: 178-83 15 Figura No. 2.- Formas Cis y Trans CIS TRANS H H H l l l C = C C = C l H Fuente : Valenzuela, A., Morgado, N. (1999). Trans fatty acid isomers in human health and in the food industry. Biol. Res. Más allá de las ventajas que ofrece en la producción, los ácidos grasos trans (AGT) tienen efectos contrarios a la salud, tales como6 : - Aumentan el riesgo de enfermedades cardiovasculares y de muerte súbita de origen cardiaco ya que incrementan el nivel de colesterol perjudicial; disminuyen el colesterol bueno e inflaman el revestimiento de las arterias. - Incrementan los niveles de proteína aterogénica en sangre. - Incrementan los niveles totales de colesterol en la sangre. - Disminuyen los niveles de testosterona. - Son determinantes importantes de enfermedad cardiovascular. 6 OPS. (2008). Aceites saludables y la eliminación de ácidos grasos trans de origen industrial en las méricas iniciativa para la prevención de enfermedades crónicas. Organización Panamericana de la Salud. Washington. 16 Por su parte, los efectos de los ácidos grasos trans y los ácidos grasos saturados son7 : - Los ácidos grasos saturados elevan los niveles de colesterol “bueno” mientras que los trans elevan el llamado colesterol “malo”. - Los ácidos grasos saturados disminuyen los niveles de lipoproteína aterogénica, mientras que los trans-isómeros los incrementan. - Los saturados conservan las propiedades de los ácidos grasos omega-3 mientras que los trans provocan la pérdida de éstos por los tejidos. - Los ácidos grasos saturados no inhiben la unión de la insulina. - Los AGT interfieren con el sistema inmune del cuerpo, mientras que los saturados son parte de éste. Los AGT deben sustituirse en los alimentos procesados y su presencia no debe ser mayor a 2% del total de grasas en aceites y margarinas; y no mayor al 5% del total de grasas en alimentos procesados8. El camino para llegar a ello debe ser definido de acuerdo a la situación de la industria alimentaria y en diálogo con autoridades de salud pública nacionales.9 Según Iniciativa con proyecto de ley para la prevención y combate de la obesidad en su 7 Hu, F.B., Mason. J. E. et al. (2001). Types of dietary fat and risk of coronary heart disease : a critical review. Journal of the American College of Nutrition, 20 : 5 -19. 8 Villalpando, S.; Ramírez, I.; Bernal, M.; De la Cruz, G. (2007). Grasas, dieta y salud : Tablas de composición de ácidos grasos de alimentos frecuentes en la dieta del mexicano. 1ª. Ed. México; Instituto de Salud Pública de México 9 OMS. (2008). Las Américas libres de grasas trans: Declaración de Río de Janeiro. Organización Panamericana de la Salud. 17 artículo 30 se indica que el contenido en AGT de los aceites y materias grasas, que bien solos o formando parte de la composición de alimentos se destinen a la alimentación humana, no excederá de 2 gramos por cada 100 gramos del total de grasas en aceites y margarinas, y no mayor al 5% del total de grasas en alimentos procesados. Esta prohibición no alcanza a los AGT que se encuentran en estado natural en las materias grasas o en los productos de origen animal.10 Por otra parte, el Senado de la República en conjunto con la Industria Nacional de Aceites y Grasas Alimenticias, está tomando medidas para acelerar la reducción gradual de las grasas trans y promover el uso de aceites y grasas más saludables en la producción de alimentos; por ello, el 25 de Mayo del 2011 se somete a consideración el decreto por el que se reforman y adicionan diversas disposiciones a la ley de salud proponiendo11 : a) En el caso de alimentos que contengan ácidos grasos trans, se deberá incluir en su etiquetado la cantidad de éstos ácidos grasos en miligramos por porción. b) Para que los alimentos y bebidas comercializados en territorio nacional, incluidos los importados, puedan ser etiquetados como “libre de ácidos grasos trans” el porcentaje de estos no podrá exceder el 3% de la grasa total presente en dicho producto. En 10 Lázaro Mazón Alonso. Iniciativa con proyecto de ley para la prevención y combate de la obesidad. Cámara de Senadores. México. 2010. 11 Senado de la República LX! Legislatura. Comisión permanente. Gaceta Parlamentaria. Miércoles, 25 de Mayo de 2011. Segundo receso comision permanente. No. Gaceta 7 18 contrapartida, cuando se exceda este porcentaje deberá decir “este producto contiene ácidos grasos trans, se recomienda un consumo responsable”, escrito con letra fácilmente legible y en colores contrastantes. 2.2 Importancia de aceites y grasas en el proceso de freído Durante el proceso de freído, los aceites y grasas juegan un papel importante debido a que12 : Actúan como lubricantes Son un medio de transferencia de calor Se absorben en el alimento frito Forman una costra (capa exterior dorada la cual es característica de los productos fritos) por interacción química con el alimento No son volátiles debido a su baja presión de vapor Sin embargo, también los aceites y grasas proveen diversos atributos a los productos fritos tales como textura, sabor y palatabilidad haciéndolos apetecibles al consumidor. La calidad de un aceite depende de su contenido de ácidos grasos libres así como de su resistencia al deterioro después de su uso continuo. La aceptación del producto, en 12 Hamm, W y Hamilton, H (2001). Edible Oil Processing. Sheffield Academic Press 19 cuanto a sabor y textura se refiere, dependerá del tipo de aceite y del tiempo durante el cual ha sido utilizado. Para el proceso de freído profundo se requiere de aceites o grasas que presenten estabilidad a la oxidación y estabilidad al sabor con el fin de lograr una vida útil aceptable del producto frito; para ello se recomienda considerar los siguientescriterios13 : - Sabor del producto - Textura del producto - Apariencia del producto - Sensación al paladar - Resabio en la boca - Vida de anaquel del producto - Disponibilidad del aceite - Costo - Requerimientos nutricionales El sabor, aroma y apariencia son generalmente los atributos que el consumidor busca en un producto frito, seguidos de textura, sensación al paladar y resabio. En conjunto, estos seis criterios marcan la aceptación de un producto determinado por parte del consumidor. 13 Gupta, M.K. (2005). Frying Oils. Bailey´s Industrial Oil and Fat Products, Sixth Edition, Six Volume Set. Shanhidi, F. Ed. Wiley and Sons, Inc. New York, NY. 20 La vida de anaquel es importante por razones económicas y de calidad ya que todos los productos requieren de cierto número de semanas o inclusive meses para su distribución o venta. La disponibilidad y costo del aceite son factores económicos importantes, e incluso llegan a ser determinantes para la toma de decisión del aceite o grasa a utilizar durante el proceso productivo14. El valor nutricional del aceite ha adquirido mayor relevancia con el paso del tiempo, sobretodo porque actualmente se tiene un consumidor más conocedor de temas relacionados con salud y nutrición, por ello, es que se buscan productos fritos con baja cantidad de grasa saturada, estabilidad a la oxidación y estabilidad al sabor así como el uso de grasas no hidrogenadas (libre de AGT). Todo esto es un gran reto para la industria de alimentos debido a que los aceites modificados en su composición, además de tener un costo excesivamente alto, presentan limitaciones en el suministro, tal es el caso de los aceites altos oleicos (girasol, cártamo o canola). La oleína de palma no presenta AGT pero tiene una cantidad elevada de ácidos grasos saturados. El aceite de soya y canola deben hidrogenarse para ser utilizados en el proceso de freído profundo, lo cual implica formación de AGT. Por otra parte, es importante reconocer el hecho de que la demanda conjunta de aceite de palma y soya representa casi el 80% del consumo mundial de aceites y grasas; sin embargo, en la actualidad no 14 United States Department of Agriculture, Foreign Agricultural Service, U.S. AgExporter (http://www.fas.usds.gov) (2010) http://www.fas.usds.gov/ 21 se tiene suficiente producción de estos dos aceites para suplir todas las necesidades por lo que se debe recurrir forzosamente al uso de otro tipo de aceites tales como maíz, algodón o girasol15. 2.3 Aceites y grasas utilizadas en el proceso de freído industrial La importancia del aceite utilizado en la fritura es determinante, tanto por su calidad degustativa y nutricional de la fritura resultante, así como por su rendimiento y costo. Los aceites ricos en ácido linolénico, como el de soya y el de canola, son susceptibles a sufrir procesos de oxidación. Cuando el aceite de soya se hidrogena parcialmente para reducir el contenido de linolénico desde aproximadamente un 8% hasta valores menores al 3%, se obtiene un aceite para freído estable. Sin embargo, el uso de aceites hidrogenados se excluye de toda recomendación nutricional, debido al riesgo potencial para la salud que significa el consumo de ácidos grasos trans y saturados16. Los aceites en los que predominan los ácidos grasos insaturados son mucho más adecuados desde el punto de vista nutricional, pero presentan desventajas en cuanto a su estabilidad, ya que a mayor grado de insaturación, el aceite será menos estable frente al efecto de la 15 Oil World (http://www.oilworld.de)(2011) 16 Mauger, J.F.; Lichtenstein, A.H.; Ausman, L.M.;Jalbert, S.M.; Jauhiainen, M.; Ehnholm, C.; Iamarche. B. (2003). Effect of different forms of dietary hydrogenated fats on LDL particle size. Am. J. Clin. Nutr. 78 : 370-75 http://www.monografias.com/trabajos7/coad/coad.shtml#costo http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml http://www.monografias.com/trabajos13/ripa/ripa.shtml 22 temperatura lo cual puede deteriorar la composición química del aceite incidiendo en la salud del consumidor y en la calidad sensorial del producto frito. El aceite de canola es una variedad vegetal que se obtuvo a través del mejoramiento genético de la colza, planta que forma parte de la familia Brassica. La canola ha sido promovida como un aceite saludable porque contiene 55% de ácidos grasos mono-insaturados, 25% de omega-6, 10% de omega-3 y tan sólo 4% de ácidos grasos saturados, sin embargo dada su baja estabilidad a la oxidación, no es utilizada en procesos industriales de freído. Para ello, se puede emplear el aceite de canola alto oleico, el cual es una variedad modificada que contiene arriba del 80% de ácido oleico permitiendo una mayor estabilidad a las altas temperaturas17. El aceite de girasol es el cuarto en importancia de producción en el ámbito mundial después del de soya, palma y canola. Se obtiene por presión mecánica y/o extracción con solventes de la semilla de la planta Helianthus annuus L. Está constituido fundamentalmente por ácidos grasos poliinsaturados de los que destacan el ácido linoleico y el ácido linolénico. Estos ácidos grasos se consideran esenciales y deben proporcionarse diariamente a través de los alimentos ya que no pueden ser sintetizados por nuestro organismo; también presenta ácidos grasos monoinsaturados en forma de ácido oleico. El aceite de girasol, al igual 17 Canola and Sunflower Seeds.- http://www.dowagro.com/ pgb/ platforms/ oilover/ seeds/ canola_ sun.htm 23 que el de canola y cártamo, es adecuado para el freído profundo cuando presenta alto contenido de ácido oleico (80% mínimo) al ser obtenido de plantas genéticamente modificadas18. El aceite de maíz se obtiene del germen del maíz (Zea mays), recuperado como subproducto de la obtención de almidón, glucosa y fructosa. Tal como se extrae, contiene alrededor de un 20% de lípidos distintos de los triglicéridos, especialmente fosfolípidos. Es rico en ácidos grasos poli-insaturados (58.7% de ácido linoleico); contiene monoinsaturados (24.2% de ácido oleico) y una menor cantidad de saturados (12.7% palmítico y esteárico). Es rico en vitamina E, la cual es un antioxidante natural, y constituye un elemento muy importante para la salud del corazón y prevención de algunas enfermedades degenerativas. También contiene una cantidad elevada de tocoferoles, hasta 1 g/kg, lo que hace que sea relativamente estable a pesar de su elevada insaturación19. Aún cuando el aceite de maíz presenta una resistencia mayor a la oxidación que el aceite de soya, el de maíz se utiliza solamente en freído industrial por el sabor característico que imparte a los productos fritos, el cual tiene gran aceptación en algunas regiones de nuestro país. El algodón, Gossypium hirsutum, se cultiva como planta textil desde hace al menos 5.000 años. La parte interna de las semillas de 18 Franco, Daniel. (2006). Aceite de girasol. Cámara de la Industria Aceitera de la República Argentina. Argentina. 19 Sanibal E. A. A.; Manzini-Filho, J. (2005). Aceite para freír y la calidad de la grasa medida por análisis químicos, físicos y con equipos de ensayo de laboratorio. Revista Aceites y Grasas 1 : 170-76 24 algodón contiene alrededor del 30% de aceite. El aceite de algodón tiene presencia de gossipol, una substancia fenólica que le da su color rojizo característico y que contribuye a su estabilidad durante el almacenamiento, pero es tóxica y ésta se elimina mediante el proceso de refinación. Contiene una gran cantidad de ácidos grasos omega-3 y omega-6 así como ácidos grasos mono y poli-insaturados. Se utilizaen freído profundo impartiendo sabor neutro a los productos fritos.20 El aceite de palma se obtiene del fruto de la palma Elais guineensis. Debido a su mejor rendimiento por hectárea, sus bajos costos de producción y sus múltiples usos, la palma es la principal fuente de aceite vegetal del planeta por delante de la soya, con 37 millones de toneladas producidos el año pasado (31% de producción mundial de aceite comestible). Sin embargo, las plantaciones causan numerosos impactos ambientales sobre la biodiversidad y sobre las poblaciones locales pues para atender la demanda y contar con mayor extensión de tierra para sembrar, se talan y queman selvas. Además, se requiere de grandes cantidades de agroquímicos, fertilizantes y pesticidas, que contaminan ríos e inducen riesgos para la salud de la población local21. Los atributos nutricionales del aceite de palma se debe a que tiene un alto contenido de ácidos grasos mono-insaturados apro , de ácidos grasos esenciales (18:2), es fuente importante de vitamina E, 20 National Cottonseed Products Association http://espanol.cottonseed.com/publications/sp_csobr.asp 21 Esmiol, Sophie. (2008). Aceite de palma: usos, orígenes e impactos. España. 25 está libre de AGT, es buena fuente de carotenoides y se constituye como una alternativa sobre las grasas hidrogenadas22. En el corto y mediano plazo la demanda mundial y por ende la demanda nacional de aceite de palma aumentará de manera considerable. Muchas de las empresas de alimentos revisan sus formulaciones y algunas ya han migrado hacia aceites más saludables. Se está produciendo una reconversión de grasas basadas en aceites hidrogenados por grasas sin hidrogenar, basadas fundamentalmente en aceite de palma. El aceite de palma ha llegado a ser uno de los aceites vegetales más empleados en diversas aplicaciones debido a sus buenas cualidades y propiedades. A través del proceso de fraccionamiento, se obtienen dos productos: uno líquido llamado Oleína y uno sólido llamado Estearina. La oleína es la fracción más utilizada, es completamente líquida a temperatura ambiente en climas templados. Su versatilidad es bastante conocida, algunos ejemplos lo constituyen, las margarinas y su gran uso como aceite para freir.23 La composición de ácidos grasos de los aceites o grasas utilizadas en freído profundo se muestran en la Tabla No. 3 22 Grasas saludables, aplicaciones del aceite de palma. AAK. (2009). 23 Marcado, J.; La Rosaa y N. Salinasa. (2010) Influencia del proceso de fritura en profundidad sobre el perfil lip dico de la grasa contenida en patatas tipo “french”, empleando oleina de palma. En Revista Grasas y Aceites. Venezuela. Enero-marzo 26 Tabla No. 3.- Porcentaje de Ácidos Grasos en Aceites para Freír Tipo de Aceite Ác. Grasos Saturados (%) Ác. Grasos Mono- insaturados (%) Ác. Grasos Poli- insaturados (%) Soya 15 24 61 Canola 6 58 36 Girasol 11 20 69 Cártamo 7 15 77 Cártamo Alto Oleico 8 80 12 Maíz 13 25 62 Algodón 27 19 54 Palma 51 39 10 Fuente : Gupta, M. K. (2005). Frying Oils. Bailey´s Industrial and Fat Products. Sixth Edition. Six Volume Set. Shanhidi, F. Ed. Wiley and Sons, Inc. New York, N. Y. En el año de 2008, los mercados internacionales de semillas oleaginosas y aceites vegetales enfrentaron una situación de escasez, al sufrir un déficit en su producción. La demanda adicional derivada de la industria de la bioenergía, apoyada por programas gubernamentales en todo el mundo, es la principal causa del exceso de demanda en relación con la oferta de granos, oleaginosas y sus productos. El déficit de la producción mundial de oleaginosas y aceites vegetales es consecuencia, además, de las poco favorables condiciones meteorológicas y de las pérdidas en las cosechas en varios países y regiones del mundo. 27 La industria aceitera en México depende en gran medida de las importaciones de oleaginosas para elaborar sus productos; a partir de ello procesa aceites que son utilizados por industrias de alimentos. La producción de oleaginosas en México ha caído considerablemente durante el periodo 1990 - 2006. Para el año 2006, la superficie sembrada con soya en México fue de 77,636 ha, la de canola de 4,359 ha y la de cártamo fue de 94,954 ha24. Con el fin de dar un paso a la autosuficiencia de oleaginosas en el país, el Comité Nacional de Sistema en Producto de Oleaginosas ha elaborado una propuesta, mediante el Programa Nacional de Producción de Oleaginosas 2007 - 2012, con el fin de resolver los principales problemas que se tienen en la producción de cultivos de oleaginosas, principalmente la dependencia alimentaria de países extranjeros, ya que actualmente se importa el 95% que necesita y consume la industria aceitera, por lo tanto, el incremento en la producción mexicana de oleaginosas contribuirá a disminuir el grado de dependencia de estas importaciones otorgando además, un valor agregado nacional en beneficio de toda la cadena alimentaria de la industria de oleaginosas. 24 Comité Nacional Sistema-Producto Oleaginosas. Programa Nacional de Producción de oleaginosas 2007-2012. México. 2007 28 2.4 Características físico-químicas en el aceite para freír Las empresas que trabajan en la elaboración de productos fritos disponen de métodos adecuados para controlar sus procedimientos de freído los cuales les permiten asegurar una calidad sensorial óptima y una buena estabilidad en sus productos finales. Estos métodos analíticos de control deben ser sencillos y rápidos para que su aplicación pueda realizarse por parte de cualquier tipo de industria, sin excesivos requisitos tanto técnicos, humanos como materiales. En las industrias aceiteras se utilizan los métodos basados en el American Oil Chemistry Society (AOCS), sin embargo en México se tienen normas oficiales que tienen el mismo fundamento que las emitidas por el AOCS. Los análisis físico-químicos realizados a los diferentes aceites o grasas utilizadas en el freído profundo incluyen13: - Ácidos grasos libres (AGL) : Son ácidos grasos que tienen un grupo ácido pero que no están unidos a un alcohol25. El análisis físico-químico determina la cantidad de cadenas de ácido graso que han sido hidrolizadas desde la estructura básica del triglicérido y se expresa como el número de miligramos de NaOH necesarios 25 Norma Mexicana NMX-F-101-SCFI-2006. Alimentos - Aceites y grasas vegetales o animales - Determinación de ácidos grasos libres - Método de prueba (cancela a la NMX-F-101-SCFI-1987). 29 para neutralizar la acidez libre de un gramo de muestra. Los AGL son medidos en términos de ácido oleico para aceites como soya, canola, girasol, maíz y algodón así como de ácido palmítico para el aceite de palma y oleína de palma debido a que son los ácidos grasos presentes en mayor cantidad en cada caso. Los AGL son considerados como un indicador de la estabilidad del aceite o grasa. En la Fig. No. 3 se muestra el incremento en el porcentaje de AGL durante el tiempo de freído (cinco ciclos) tanto para aceite de soya como para oleína de palma. Las grandes industrias de alimentos trabajan jornadas diarias de 3 turnos, por lo que un ciclo de freído corresponde al proceso realizado en 24 horas. Para la oleína de palma, este valor es mayor que en la soya debido a que el proceso de ruptura del enlace éster de los triglicéridos es más frecuente en aceites que contienen ácidos grasos de cadena corta o media26. La norma oficial mexicana referente a la determinación de AGL es la NMX-F-101-SCFI-2006. 26 Anwar F., Shahid.S. A., Hussain, A.I. (2007) Assessment of oxidative deterioration of soybean oil at ambient and sunlight storage. Grasas y Aceites 30 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0 1 2 3 4 5 Figura No. 3.- Porcentaje de AGL en aceites frescos (cero ciclos) y después de cinco ciclos de freído % A G L Ciclos Aceite de Soya Oleína de Palma Fuente : Stier, R. F. (2004). Tests to monitor quality of deep-frying fats and oils. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 106 : 766-71 - Valor de peróxido (VP) : Indica los miliequivalentes de peróxidos por 100 gramos de muestra que oxidan al yoduro de potasio bajo las condiciones establecidas en la norma mexicana27. Este método mide la oxidación del aceite fresco permitiendo conocer su estabilidad y grado de evolución hacia la rancidez. En la Fig. No. 4 se muestra el comportamiento del valor de peróxido después de cinco ciclos de freído tanto para el aceite de soya como para oleína de palma. El aumento del VP en el aceite de soya es mayor que en la oleína de palma debido a que el oxígeno actúa principalmente sobre los ácidos grasos poli-insaturados y como la soya tiene en su composición más del 60% de éstos (linoleico 53.7% y linolénico 27 Norma Mexicana NMX-F-154-SCFI-2010. Alimentos - Aceites y grasas vegetales o animales - Determinación del valor de peróxdo - Método de prueba (cancela a la NMX-F-154-SCF!-2005). 31 7.6%) entonces se producen con mayor facilidad los compuestos inestables llamados peróxidos, radicales libres, o bien hidroperóxidos en presencia de luz. El proceso de oxidación no puede evitarse totalmente, pues una vez que una molécula de grasa es atacada por un radical libre, pierde un átomo de hidrógeno, convirtiéndose en otro radical libre llamado peróxido que atacará a otra molécula de grasa, dando como resultado una reacción en cadena que generará la degradación del alimento; dicha degradación se observará como cambios en el olor y color del producto debido a la formación de aldehídos, cetonas y alcoholes ocasionadas por los hidroperóxidos y peróxidos. 0 2 4 6 8 10 12 14 0 1 2 3 4 5 Figura No. 4.- Valor de Peróxido (cero ciclos) y después de cinco ciclos de freído v a lo r d e P e ´r ó x id o (m e q /K g ) Ciclos Aceite de Soya Oleína de Palma Fuente : Stier, R. F. (2004). Tests to monitor quality of deep-frying fats and oils. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 106 : 766-71 32 El proceso de iniciación de la oxidación en el que se produce el primer radical libre está siendo favorecido por la presencia de moléculas con insaturaciones como es el caso del aceite de soya28. La norma oficial mexicana referente a la determinación del VP es la NMX-F-154-SCFI-2010. - Índice de Yodo (IV) : Es la medida de la insaturación de los aceites y grasas; se expresa en términos del número de centigramos de yodo absorbido por gramo de muestra (% de yodo absorbido)29. El IV será tanto mayor cuanto mayor sea el número de dobles enlaces en el aceite o grasa, es por ello que se utiliza para comprobar su pureza e identidad. En la Fig. No. 5 se muestra el comportamiento del IV después de cinco ciclos de freído tanto para el aceite de soya como para oleína de palma. La disminución del IV en el aceite de soya se debe a que los dobles enlaces de los ácidos grasos poli-insaturados se van rompiendo a medida que avanza el proceso de freído, aumentando así la cantidad de ácidos grasos saturados30. 28 Grau, Anna; Guardiola, Francesc et al (2000). Evaluation of lipid ultraviolet absorption as a parameter to measure lipid oxidation in dark chickenmeat. Journal Agriculture Food Chemistry., August . 48 : 4128-4135 29 Proyecto Norma Mexicana PROY-NMX-F-152-SCFI-2010. Alimentos - Aceites y Grasas Vegetales o Animales - Determinación del Índice de Yodo por el Método Ciclohexano - Método de prueba (cancelará la NMX-F-152-SCFI-2005). 30 Knothe, G. (2002). Structure indices in FA chemistry. How relevant is iodine value? J.Am. Oil. Chem. Soc. 79, 847-54 33 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 1 2 3 4 5 Figura No. 5.- Índice de Yodo (cero ciclos) y después de cinco ciclos de freído Ín d ic e d e Y o d o (c g /g I2 ) Ciclos Aceite de Soya Oleína de Palma Fuente : Stier, R. F. (2004). Tests to monitor quality of deep-frying fats and oils. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 106 : 766-71 Dado que el IV evalúa la destrucción de ácidos grasos poli- insaturados, la diferencia en los valores de los dos aceites es debido a que el aceite de soya presenta un porcentaje alto de ácidos grasos poli-insaturados (linoleico 53.7 % y linolénico 7.6 %), mientras que la oleína de palma es más alta en ácido oleico (42,5% en contraste con 11.2% de linoleico y 0.2% de linolénico). Un elevado IV indica que el aceite tiene una gran susceptibilidad a las reacciones de oxidación31. La norma oficial mexicana referente a la determinación del VI es la PROY-NMX-F-152-SCFI-2010. 31 Rodríguez Arzave, J.A; Anguiano Dávalos, Z.J.; Molina Garza M.A. (2009). Microensayo para Determinación del Índice de Yodo basado en el Método de Hanus. Revista de Salud Pública y Nutrición. Ed. Especial. Vol 10 34 - Estabilidad a la oxidación : Los aceites y grasas utilizados en el proceso de freído deben tener buena estabilidad a la oxidación y bajos niveles de impurezas para prevenir la rápida hidrólisis y oxidación durante el freído. La estabilidad oxidativa del aceite depende primordialmente del contenido de ácidos grasos poli-insaturados (linolénico y linoleico). El linolénico, dado que presenta 3 dobles enlaces, es más propenso a la oxidación. Conforme incrementa el número de dobles enlaces en el ácido graso, el grado de oxidación aumenta32 (Tabla No. 4). Tabla No. 4.- Grados de Oxidación de Ácidos Grasos 32 Ácido Graso Grado de Oxidación Ác. Esteárico 1 Ác. Oleico 10 Ác. Linoleico 100 Ác. Linolénico 150 El contenido de ácido linolénico debe ser lo más bajo posible para proveer de buena estabilidad al aceite para freír. Esta es la razón por la cual el aceite de soya o canola, los cuales contienen cerca 32 Valenzuela, A. , Sanhueza, J., Nieto, S., Peterson, G., Tavella, M. (2003). Estudio comparativo, en fritura, de la estabilidad de diferentes aceites vegetales. Revista Aceites y Grasas. 4 : 568-73 35 del 8% de ácido linolénico, son hidrogenados para reducir el contenido de linolénico por debajo del 2%. La baja estabilidad oxidativa del aceite de girasol proviene principalmente por el alto contenido de ácido linoleico, por ello se debe hidrogenar para reducirlo por debajo del 35%. La estabilidad oxidativa de aceites y grasas puede ser estimada utilizando pruebas aceleradas, donde el suministro de oxígeno y las elevadas temperaturas empleadas permiten una alteración más rápida. La mayor parte de los métodos empleados muestran el mismo fenómeno, es decir, que la velocidad de reacción es baja por un período inicial de tiempo tornándose posteriormente elevada. Ese período inicial de tiempo es conocido como período de inducción, que puede ser definido como el tiempo necesario para que los cambios organolépticos comiencen a ser detectados. Este período de inducción es una medida de la estabilidad oxidativa de aceites y grasas, reflejando su capacidad en resistir a la oxidación33. Esta resistencia en los procesos oxidativos está relacionada con la vida de anaquel de los productos y de las características propias de los mismos (insaturación, contenido de antioxidantes naturales, trazas de metales, estado inicial de oxidación) y varían de acuerdo 33 Castro, M.; Aníbal. E. (2001). Estudio comparativo sobre la degradaciónde tres diferentes aceites vegetales, para determinar el más estable a utilizar en el proceso de fritura en la fabricación de botanas. Tesis Ing. Quím. Guatemala. Universidad de San Carlos de Guatemala. Facultad de Ingeniería. 36 con las condiciones en que se haya realizado su almacenamiento (luz, temperatura, oxígeno). La determinación de la estabilidad a la oxidación permite estimar la rapidez con que un aceite o grasa pueden presentar rancidez34. Algunas empresas mexicanas continúan utilizando el Método del Oxígeno Activo (AOM) del AOCS donde la estabilidad es considerada como el período necesario, en horas, para que el aceite o grasa llegue a tener un valor de peróxido predeterminado (100 meq/Kg)35 bajo condiciones específicas de temperatura o bien utilizan el método Rancimat, el cual está basado en el método AOM pero a temperatura más elevada (110-140°C) en donde se mide la conductividad de los compuestos volátiles permitiendo el seguimiento del proceso y la determinación del punto de inducción del aceite o grasa de manera automática. Sin embargo, el método desarrollado más recientemente es el Índice de Estabilidad en Aceites (OSI, por sus siglas en inglés); este método considera que todos los aceites y grasas tienen una resistencia a la oxidación la cual depende del grado de saturación, de los antioxidantes naturales o añadidos, pro-oxidantes o abuso anterior. 34 Frankel, E.N (2005). Lipid Oxidation. 2 nd . Edition, edited by PJ Barnes & Associates. The Oily Press, Bridgwater, England. 35 Official methods and recommended practices of the American Oil Chemist Society, 5 th Ed. 2 nd Print. Edited by D. Firestone, AOCS. Press, Champaign, USA. 2003. Method Cd 12-57 : Active Oxygen Method 37 La oxidación es lenta hasta que se vence la resistencia, momento en el cual se acelera la oxidación y ésta se lleva a cabo rápidamente. La duración del período antes de que se presente esta oxidación acelerada es la medida de la resistencia a la o idación y se conoce como “per odo de inducción”36. Las comparaciones entre valores obtenidos de los diferentes métodos para la estabilidad a la oxidación y la determinación del período de inducción son meramente aproximadas. El método oficial referente a la determinación del OSI es el AOCS Cd 12b-92. - Composición de ácidos grasos (FAC) : Determina la composición cromatográfica de los ácidos grasos de un aceite o grasa para su identificación con fines de investigación, comerciales o industriales37. La técnica cromatográfica separa y determinar los ácidos grasos como ésteres metílicos. Su identificación y determinación permite detectar adulteraciones de aceites o grasas. La norma oficial mexicana referente a la determinación de la composición de ácidos grasos por cromatografía de gases en columna empacada es la PROY-NMX-F-017-SCFI-2010. 36 Official methods and recommended practices of the American Oil Chemist Society, 5 th Ed. 2 nd Print. Edited by D. Firestone, AOCS. Press, Champaign, USA. 2003. Method Cd 12b-92 : Oxygen Stability Index 37 Proyecto Norma Mexicana PROY-NMX-F-017-SCFI-2010. Alimentos - Aceites y Grasas - Determinación de la composición de ácidos grasos por cromatografía de gases en columna empacada - Método de prueba (cancelará la NMX-F-017-SCFI-2005). 38 En resúmen, la Tabla No. 5 presenta los análisis físico-químicos más comunes realizados a los aceites utilizados en el proceso de freído industrial38. Tabla No. 5.- Análisis Físico-químicos en Aceites y Grasas para Freído Industrial 38 Análisis Soya PH (a) Canola PH Maíz Algodón Girasol PH Oleína de Palma Grasa % AGL < 0.05 < 0.05 < 0.05 < 0.05 < 0.05 < 0.05 < 0.05 VP (meq/Kg) < 1.0 < 1.0 < 1.0 < 1.0 < 1.0 < 1.0 < 1.0 IV (cg/gI2) 96 - 104 88 - 92 118 - 130 98 - 118 96 – 104 55 – 58 75 - 78 AOM hrs (mínimo) 35 70 16 16 25 60 >100 % FAC C-14 - - - - - 1.0 - 1.5 - C-16 10 4 11 22 7 39 – 43 - C-18 5 2 2 2 4 4 - 5 - C-18:1 55 75 20 19 53 40 – 44 - C-18:2 28 12 60 53 35 12 – 14 - C-18:3 < 1.5 < 1.5 < 1.0 < 1.0 < 1.0 < 0.05 - C-20 < 1.0 < 1.0 < 1.0 < 1.0 < 1.0 < 1.0 - C-22 - - - - - - - C-22:1 - < 0.05 - - - - - % Trans 25 25 - - 25 - 35 Nota : AGL con valores > 0.05% pueden afectar la vida de anaquel del producto frito. Como se observa en la Tabla No. 5, los valores de AGL y VP requeridos en todos los aceites y grasas de freído son exactamente los mismos ya que por arriba de los valores mencionados, la calidad del producto terminado se verá afectada. El IV está relacionado con la apariencia física del aceite o grasa, ya que entre más saturado se 38 Tiffany, T; Peitz, M.; Clark, D.; Billiter, K. & Kickle, B. (2009). Laboratory Frying Evaluation of Palm Olein and Domestic Vegetable Oil Blends. 6 th Global Oils and Fats Forum 39 encuentre un aceite, menor será su IV y su apariencia será más sólida. Lo mismo sucede con las horas AOM, entre más saturado se encuentre un aceite, su estabilidad a la oxidación será mayor. Finalmente la cantidad de AGT está relacionada con el grado de hidrogenación de cada aceite, es decir, entre mayor sea la saturación a la que se someta, mayor será el porcentaje de AGT. Sin embargo, se tienen otros parámetros de calidad en los que su determinación requiere de laboratorios más equipados y personal capacitado tales como : - Valor de p-Anisidina : Determina la cantidad de aldehídos, principalmente 2-alkenales y 2, 4-dienales) en los aceites y grasas por la reacción química ocurrida en una solución de ácido acético entre los compuestos aldehídicos presentes en el aceite y el compuesto p-anisidina39. Los aldehídos son productos de la descomposición de los ácidos grasos peroxidados; este valor mide los niveles de aldehídos utilizándolos como un indicador que determina la cantidad de material peroxidado que ha sido desdoblado. Tanto los niveles de peróxidos presentes como perfiles de degradación anterior y posterior de un aceite o grasa pueden ser mapeados o graficados, esto se determina especialmente tanto en aceites procesados por segunda ocasión 39 Norma Mexicana NMX-F-051-SCFI-2008. Alimentos - Aceites y Grasas Vegetales o Animales - Determinación del Índice de Anisidina - Método de Prueba 40 con el fin de reducir el nivel de los AGL como en los aceites recalentados que son utilizados para freír40. La norma oficial mexicana referente a la determinación del valor de p-Anisidina es NMX-F-051-SCFI-2008. - Compuestos polares : Son todos aquellos componentes que se encuentran en aceites y grasas los cuales son determinados por cromatografía de columna; éstos incluyen substancias tales como monoglicéridos, diglicéridos, AGL y todos aquellos producidos por reacciones químicas durante el proceso de freído de alimentos. Los componentes polares son básicamente triglicéridos no alterados41. Gran cantidad de procesadores consideran que la medición de las sustancias polares es la prueba individual más importante para medir la degradación del aceite. Los compuestos polares son materiales no triglicéridos solubles, emulsivos o suspendidos en el aceite de freído. Una vez que el aceite es expuesto a una determinada temperatura de freído, una porción de los triglicéridos es convertida en una innumerable cantidad de productos de degradación. Debido a que éstos también incluyen los productos 40 Sayas Barberá; M. Estrella (2001). Manual de Laboratorio en Industria de Aceites y Grasas. Universidad Miguel Hernández de Elche, España 41 Norma Mexicana NMX-F-068-SCFI-2008. Alimentos - Aceites y Grasas Vegetales oAnimales - Determinación de Materiales Polares Totales en Aceites de Freído usados - Método de Prueba 41 de conversión, el porcentaje de compuestos polares mide la degradación acumulativa del aceite42. La norma oficial mexicana referente a la determinación de materiales polares es NMX-F-068-SCFI-2008. - Punto de Humeo : Determina la temperatura a la cual el aceite o grasa emitirá humos visibles43. Se refiere a la temperatura hasta la cual se puede calentar un aceite o grasa antes de que su proceso de descomposición sea evidente a la vista, con la formación de humo. Esta descomposición implica cambios físicos pues el aceite se torna más obscuro y se modifica su textura volviéndose más viscoso, incluso puede llegar a emitir un mal olor e impartir un mal sabor a los alimentos en los que se utilice. La norma oficial mexicana referente a la determinación de punto de humeo es PROY-NMX-F-048-SCFI-2006. - Color : El color es uno de los atributos que caracterizan a los aceites y grasas ya sea en su estado natural o cuando han sido sometidos a procesos de refinación. El color es causado por una mezcla de pigmentos entre los cuales se encuentran carotenos, clorofilas, luteína, licopeno, gossipol, entre otros. Este método se 42 Stier, R.F. (2004). Tests to monitor quality of deep-frying fats and oils. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 106 : 766 -71 43 Norma Mexicana NMX-F-048-SCFI-2006. Alimentos - Aceites y Grasas Vegetales o Animales - Determinación de Puntos de Humeo, Flama e Ignición - Método de Prueba 42 basa en la igualación de color de la muestra con la escala Lovibond44. Este parámetro es utilizado como un indicador de la calidad para los aceites que son utilizados en el proceso de freído. La norma oficial mexicana referente a la determinación de color es PROY-NMX-F-116-SCFI-2006. Por otro lado, existen otros métodos aún más especializados tales como : - Separación cuantitativa de monoglicéridos, diglicéridos y triglicéridos por cromatografía en columna (Método AOCS Cd 11c- 93). Este método se utiliza para verificar la pureza de las fracciones. - Determinación de mono- y diglicéridos por cromatografía de gas (Método AOCS Cd 11b-91) el cual se utiliza para identificar dichos componentes. - Determinación cuantitativa de monoacigliceroles y diacilgliceroles por cromatografía de líquidos (Método AOCS Cd 11d-96) - Determinación de fósforo (Método AOCS Ca 12b-92); éste se realiza en aceites refinados ya que la presencia de fósforo en niveles < 5 ppm minimiza lo derivados que son precursores de mal sabor e inestabilidad oxidativa. 44 Norma Mexicana NMX-F-116 -SCFI-2006. Alimentos - Aceites y Grasas Vegetales o Animales - Determinación de Color - Método de Prueba (cancela a la NMX-F-116 -1987) 43 La industria recurre a estos últimos métodos cuando existen problemas de calidad, principalmente sensoriales, en el producto terminado pero que han sido detectados directamente por el consumidor final (mal sabor y/u olor, textura indeseable); es en este momento cuando se toma la decisión de enviar las muestras de retención del aceite o grasa de freído a laboratorios especializados45. Considerando todos estos métodos analíticos, las especificaciones que debe tener un aceite o grasa para freído se presentan en la Tabla No. 646: Tabla No. 6.- Especificaciones Físico-químicos en Aceites y Grasas para Freír 46 Característica Método Especificación Triglicéridos AOCS Cd 11c-93 96 – 98 % Monoglicéridos (a) AOCS Cd 11b-91; AOCS Cd 11d-96 0.4 % Máx Diglicéridos (b) AOCS Cd 11b-91; AOCS Cd 11d-96 1.5 % Máx Fósforo AOCS Ca 12b-92 1.0 % Máx Color Lovibond (c) AOCS Cc13b – 45; NMX-F-116-SCFI 2006 Depende del tipo de aceite Valor de Peróxido AOCS Cd 8b – 90; NMX-F-154-SCFI-2005 1.0 meq/Kg Máx. Índice de p-Anisidina AOCS Cd 18 – 90; NMX-F-051-SCFI-2008 < 6.0 Ácidos Grasos Libres AOCS Ca 5a – 40; NMX-F-101-SCFI-2006 0.05 % Máx (como ácido oleico) Jabón AOCS Cc 17-95 0.0 ppm 45 Witting de Penna, E. (2002). Evaluación sensorial : una metodología actual para tecnología de alimentos. Talleres gráficos USACH. Santiago de Chile 46 Bansal, G; Zhou, W.; Barlow, P. J.; Joshi, P.; Lo, H.L & Chung, Y.K. (2010). Review of rapid tests available for measuring the quality changes in frying oils and comparison with standards methods. Critical reviews in Food Science and Nutririon, in Press 44 Cont. Tabla No. 6.- Especificaciones Físico-químicos en Aceites y Grasas para Freír 46 Característica Método Especificación Punto de Humeo (d) AOCS Cc 9a – 48; NMX-F-048-SCFI-2006 215°C Máx (ref. física) 237°C Máx (ref. quím) Compuestos Polares AOCS Cd 20 – 91; NMX-F068-SCFI-2008 4.0% Máx Método de Oxígeno Activo (e) Depende del tipo de aceite AOCS Cd 12-57 Índice de Estabilidad Oxidativa (f) Depende del tipo de aceite AOCS Cd 12d-92 Sabor > ó = 8 AOCS Cg 2-83 NOTAS : (a) Para Aceite de Palma y Oleína de Palma, el contenido es cerca del 1%. (b) Para Aceite de Palma y Oleína de Palma, el contenido es del 4 al 11%. (c) < 1.0 para Aceite de Soya, Canola y Girasol; <2.0 para Maíz, < 3.0 para Algodón y Palma (d) 237.7°C Máx para aceites refinados químicamente; 210 – 220°C para aceites refinados físcamente. (e) 15 a 20 hrs en Máiz y Algodón; 12 – 15 hrs en Soya, Canola y Girasol (sin antioxidantes), 30 – 40 hrs para Girasol Alto Oleico; 40 . 50 hrs para Palma; 50 – 60 hrs para Oleína de Palma; 100 hrs para Soya Hidrogenada. (f) 8 – 9 hrs a 110°C para Algodón, Maíz y Soya. 2.5 Impacto de tocoferoles y tocotrienoles en aceites para freído Los tocoferoles son antioxidantes naturales presentes en todos los aceites vegetales. Las semillas de las oleaginosas contienen cuatro tipos de tocoferoles los cuales se encuentran en cantidades variadas (Tabla No. 7). La palma se obtiene de un fruto, y a diferencia de las oleaginosas, además de contener tocoferoles, también contiene tocotrienoles y una pequeña cantidad de la coenzima Q-10, los cuales presentan grandes propiedades antioxidantes. Gama y delta-tocoferoles así como gama y 45 delta-tocotrienoles protegen de manera efectiva a los aceites de la auto- oxidación47. Tabla No. 7.- Contenido de Tocoferoles y Tocotrienoles en Aceites para Freír 47 Antioxidantes (ppm) Aceite de Girasol Aceite de Algodón Aceite de Soya Aceite de Canola Aceite de Palma TOCOFEROLES Alfa 403-905 136 – 674 9 – 352 100 – 386 130 – 260 Beta ND(*) – 45 ND – 29 ND – 36 ND – 140 22 – 45 Gama ND – 34 138 – 746 89 – 2306 189 – 753 19 – 20 Delta ND – 7 ND – 21 154 – 932 ND – 22 10 – 20 TOCOTRIENOLES Alfa ND ND ND ND 44 – 90 Beta ND ND ND ND 44 – 90 Gama ND ND ND ND 260 – 525 Delta ND ND ND ND 70 – 140 Fuente : Códex Alimentario (*) ND .- No detectado La Tabla No. 7 muestra que el aceite de algodón, soya y canola son ricos en gama-tocoferol, mientras que el girasol solamente lo contiene en pequeñas cantidades razón por la cual tiene una menor estabilidad al freído. El aceite de palma, así como su fracción llamada oleína de palma, presentan buena estabilidad al freído ya que contienen cantidades elevadas de gamma- y delta-tocotrienoles. Los tocotrienoles 47 Holownia, K.I.; Eickson M.C.; Chinnan M.S.and Eitenmiller R.R. (2001). Tocopherol Losses in Peanut Oil during Pressure Frying of Marinated Chicken Strips coated with Edible Films. Food Res. International 34:77 46 tienen tres dobles enlaces insaturados en comparación a los tocoferoles por lo que los hace más efectivos como antioxidantes. 2.6 Hidrogenación y ácidos grasos trans El proceso de hidrogenación consiste en la adición directa de gashidrógeno a los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados de los aceites con el objeto de modificar su punto de fusión haciéndolos sólidos o semi-sólidos a temperatura ambiente; este proceso se realiza con la ayuda de níquel como catalizador y bajo ciertas condiciones de presión y temperatura (Fig. No. 6)48. Figura No. 6.- Proceso de Hidrogenación Aceite Hidrogenado CH CHCH CHCHC = C 2 3232 H H CH 2 H H C C H H H Ni 2 Aceite Líquido 48 King, J. W. (2001). Hydrogenation of vegetable oils using mixtures of supercritical carbon dioxide and hydrogen. Journal of American Oil Chemistry Society Vol. 78 No. 2 47 Los enlaces de los triglicéridos naturales se encuentran en forma cis, sin embargo durante la hidrogenación, los ácidos grasos cis, que tienen una estructura química flexible, pueden ser transformados en sus isómeros trans los cuales tienen una estructura más rígida, similar a las de los ácidos grasos saturados, y su presencia contribuye a la solidificación de las grasas que los contienen49. La Fig. No. 7 muestra la formación de ácidos grasos trans y ácidos grasos saturados conforme el aceite de soya se va hidrogenando a diferentes valores de yodo. 020406080100120140 0 20 40 60 80 100 Iodine Value % % Trans Content in Hydro Soybean % Saturate Content in Hydro Soybean % Sats + %Trans in Hydro Soy % Trans % Saturados % Saturados + % Trans Valor de Yodo Figura No. 7.- Formación de Ácidos Grasos Trans y Saturados durante el Proceso de Hidrogenación ACEITE DE SOYA Fuente : Cuesta, C. y Sánchez, F. J. (1998). Quality control during repeated frying. Grasas y Aceites 49 (3-4), 326-30 49 Valenzuela, A.; Morgado, N. (1999). Trans fatty acid isomers in human health and in the food industry. Biol. Res. 32:273-287 48 En este proceso, además de la saturación de los dobles enlaces, varía la configuración molecular y se modifica la geometría, número y situación de los enlaces dobles. Esta reacción resulta en algunas ocasiones selectiva, ya que preferentemente se hidrogenan los ácidos grasos altamente insaturados respecto a los menos insaturados. Los isómeros de ácidos grasos trans que habitualmente se encuentran son el ácido eláidico el cual es isómero trans del ácido oleico (C18:1n9t), los isómeros trans del ácido linoleico (C18:2 9t, 12t; C18:2 9c, 12t y C18:2 9t, 12c), y ocasionalmente, también pueden aparecer isómeros trans del ácido linolénico50. La hidrogenación tiene como objetivo : Elevar el punto de fusión reduciendo el grado de insaturación Mejorar la estabilidad térmica y química de los productos a la oxidación y al sabor. Modificar la estructura molecular del triglicérido y por consiguiente la composición del aceite y sus características físicas; por ello, se tienen formación de productos complejos utilizados fundamentalmente en la preparación de margarinas, grasas para panificación, freído profundo y otros alimentos procesados, todo ello en sustitución de aceites saturados51. 50 Sargis R.M; Subbaiah P.V. (2003) Trans unsaturated fatty acids are less oxidizable than cis unsaturated fatty acids and protect endogenous lipids from oxidation in lipoproteins and lipid bilayers. Biochemistry 42: 11533-11543 51 Lawson H (2001). Food Oils and Fats. Technology, Utilization and Nutrition.. Nueva York: Chapman and Hall 49 El mejoramiento en la estabilidad oxidativa se muestra en la Tabla No. 852. Los aceites de soya y canola líquidos contienen 8% de ácido linolénico por lo que son propensos a la oxidación. Una hidrogenación parcial puede reducir el nivel de ácido linolénico por debajo del 2% haciéndolos adecuados para su uso en procesos de freído. Tabla No. 8.- Estabilidad Oxidativa antes y después del Proceso de Hidrogenación 52 Análisis Aceite de Soya antes de hidrogenación Aceite de Soya después de hidrogenación Aceite de Canola antes de hidrogenación Aceite de Canola después de hidrogenación IV (cgI/I2) 130 100 115 90 Punto de Fusión (°C) - < 23.8 - < 23.8 AOM Hrs (mínimo) 12 – 20 > 30 12 – 20 > 70 % Ác. Palmítico 10 10 4 4 % Ác. Esteárico 5 5 2 2 % Ác. Oleico 25 55 62 75 % Ác. Linoleico 50 28 21 12 % Ác. Linolénico 8 1.5 8 1.5 % Ác. Erúcico - - < 2 < 0.5 % Ác. Gadeloico - - 1 0 % Ác. Grasos Trans - > 30 - > 20 Con la hidrogenación, se tiene formación de ácidos grasos trans (AGT) los cuales son considerados como dañinos para la salud. Estudios clínicos y epidemiológicos indican que un consumo elevado de AGT 52 Frank, D. G. (2004) The chemistry of oils and fats. CRC Press. 50 aumenta el riesgo de enfermedad cardiovascular (ECV)53. Por otra parte, múltiples estudios clínicos también han revelado que los AGT elevan la lipoproteína de baja densidad (LDL) y disminuyen la de alta densidad (HLD) así como aumentan los triacilglicéridos en sangre54. Al respecto, las autoridades de salud de diferentes países han emitido reglamentaciones que limitan la cantidad de ácidos grasos trans en alimentos, por ejemplo, Dinamarca fijó en el año 2003 un límite del 2.0 % máximo de AGT en grasa para utilizarse en la elaboración de alimentos. En Estados Unidos, la FDA (Food and Drug Administration) estableció que los AGT que contenga un alimento deben declararse en su etiqueta, para ello, el 11 de Julio del 2003, se emitió una regla de etiquetado nutrimental, 68FR41434, para hacerse efectivo a partir del 1ero. Enero del 200655. Los alimentos deben declararse como cero trans si los valores de AGT son menores a 0.5 gramos56 En México, la norma mexicana NOM-043-SSA2-2005, menciona que se debe disminuir el consumo de alimentos que presenten grasas en general y AGT, para la prevención de enfermedades cardiovasculares57. Sin embargo, en nuestro país existe un vacío legal en la información sobre los AGT en comparación con otros países. Si bien los cambios son 53 Kim, M.K; Campos, H. (2003) Intake of trans fatty acids and low-density lipoprotein size in a Costa Rican Population. Metabolism 52:693 54 Ascherio, A. (2006). Trans fatty acids and blood lipids. Atherosclerosis 7: 25 55 Rules and Regulations (2003). Fed. Register 68 : 41433 - 41506 56 Food and Drug Administration (2005). FDA acts to provide better information to consumers on trans fats (http://www.fda.gov/oc/initiatives/transfat) 57 Norma Oficial Mexicana NOM-043-SSA2-2005. Servicios básicos de salud, promoción y educación para la salud en materia alimentaria. Criterios para brindar orientación 51 progresivos, hace falta contar con plazos radicales, fundamentados en análisis de riesgos a la salud58. 2.6.1. Alternativas de ácidos grasos trans Actualmente existen procesos alternativos a la hidrogenación que permiten obtener aceites con aplicaciones similares a los que presentan AGT tales como48: Composición modificada en aceites : Contienen niveles muy bajos de ácido linolénico por lo que pueden ser utilizados en procesos de freído (< 3 %). Desafortunadamente éstos presentan problemas de abastecimiento además de que resultan sumamente costosos. Grasas “fluídas” : Elaboradas a partir de una mezcla de 90 – 98% de aceite líquido y 2 – 10% de aceite hidrogenado a saturación total (soya o canola). Estas mezclas sustituyen a los hidrogenaciones parciales. Catalizador : Con catalizadores de platino, paladio o cobre se pueden obtener aceites hidrogenados con menor contenido de AGT ya que estos presentan mayor cantidad de ácido esteárico comparados con los hidrogenados con níquel. Sin embargo, platino 58 Monroy, Torres Rebeca (2009).Ácidos grasos trans : riesgos a la salud y legislación mexicana. CONCYTEG Año 4 Núm 49. 52 y paladio son excesivamente costosos y desde el punto de vista comercial, no son competitivos en comparación al níquel. El cobre es más económico y tan efectivo como paladio o platino pero removerlo totalmente del aceite hidrogenado no es posible. Aún cuando el cobre se encuentre en cantidades pequeñas en el aceite (< 0.05 ppm) puede causar una rápida hidrólisis del mismo durante el freído. Modificación de las condiciones de hidrogenación : El uso de un reactor con alta presión (10 a 20 bars) con un alto grado de agitación pueden producir resultados similares a los obtenidos con catalizadores como paladio y platino. Interesterificación : En este proceso existe un reacomodo de los ácidos grasos dentro de la molécula de triglicérido; la composición de los ácidos grasos permanece igual a la grasa o mezcla original pero las propiedades físicas tales como punto de fusión y forma de cristalización son modificadas. La interesterificación puede ser química (utilizando metilato de sodio como catalizador) o enzimática (utilizando lipasas)59. Un aceite totalmente hidrogenado (saturado) puede interesterificarse con cualquier aceite líquido para obtener productos libres de trans. 59 Seriburi, V; Akoh C. C. (1998). Enzymatic interesterification of lard and high-oleic sunflower oil with Candida Altartica lipase to produce plastic fats. Journal of merican Oil Chemists’ Society, 75 , 339– 1345. 53 Fraccionamiento : Es un proceso de modificación termomecánico, donde los triacilglicéridos del aceite son separados generalmente como una mezcla de cristalización parcial, en una fase líquida y otra sólida60. El fraccionamiento es utilizado en el aceite de palma para obtener oleína (fracción líquida) y estearina (fracción sólida). Los aceites líquidos no pueden fraccionarse debido a la falta de sólidos naturales en ellos. 60 Arqué, Clemens J. (2008). Proceso de fraccionamiento de aceites y grasas por vía seca. Revista Alimentación, Equipos y Tecnología Págs. 40-43 54 CAPÍTULO III PROCESO DE FREÍDO PROFUNDO 3.1 Definición del Proceso El proceso de freído es una operación de transferencia simultánea de masa y calor donde el cocimiento en aceite o grasa imparte atributos de calidad deseables como el sabor, textura, apariencia y olor a los productos alimenticios. Estos cambios deseables son un efecto combinado de formación de costra, pérdida de humedad, desnaturalización de proteínas, ganancia de aceite o grasa, gelatinización de almidón y cuantiosos cambios micro-estructurales en el interior del alimento. Sin embargo, también se presentan cambios indeseables causados por el calentamiento, cocimiento, transferencia de materiales extraños al alimento y la acumulación de residuos de los mismos alimentos, los cuales son impartidos al medio de cocción donde existe interacción de aceite/agua y oxidación61. La transferencia de calor es una combinación de convección entre el aceite caliente (180 – 200°C) y la conducción al interior del alimento. 61 Badui DS. (2006). Química de los alimentos. 3era ed. Editorial Prentice Hall. México págs. 213-273, 327-345. 55 La conducción inestable se realiza en el alimento sólido y depende de las propiedades físicas y de la cantidad de producto alimenticio. Inicialmente el alimento alcanza temperaturas superiores al punto de ebullición del agua debido a la presencia de solutos. Cuando inicia el burbujeo de aceite, aumenta la temperatura del alimento hasta acercarse a la temperatura del medio. La convección ocurre entre el aceite y la superficie del alimento. Continuamente hay producción de burbujas, lo cual, al provocar turbulencia en el medio, favorece la transferencia de calor. Se tienen dos mecanismos que ocurren durante el freído : evaporación continua del vapor de agua donde domina la transferencia de calor y evaporación decreciente donde domina la difusión de agua en el interior del alimento hacia la superficie62. Todas las superficies del alimento reciben un tratamiento similar de calor para producir una apariencia y color uniforme. En el caso de alimentos con contornos irregulares, éstos tienden a retener una gran cantidad de aceite cuando se retiran del equipo de freído. Los coeficientes de transferencia de calor son de 250 a 300 W/m²K antes de que comience la humedad por evaporación de la superficie, pero subsecuentemente se incrementa a 800 – 1000 W/m²K debido a la violenta turbulencia causada por el vapor que escapa del alimento. Sin embargo, si la relación de evaporación es muy alta, una pequeña película 62 Perkins. E. (2004). Deep-Frying. 3 rd . Ed. AOCS Press 56 de vapor de agua permanece alrededor del alimento y reduce el coeficiente de transferencia de calor63. En adición a la transferencia de calor, se lleva a cabo una transferencia de masa. Esta es una característica del movimiento del aceite dentro del producto y el movimiento del agua en forma de vapor del producto hacia el aceite64. Los aceites y grasas tienen capacidad calorífica alta, lo que permite la transferencia de calor a temperaturas muy por encima del punto de ebullición del agua. Debido a la evaporación en la zona límite entre el alimento y el aceite, el agua del alimento es gradualmente transportada desde sus capas internas hasta el aceite donde éste se encuentra inmerso (transferencia de masa). La velocidad de transferencia depende de la estructura de la corteza del alimento. Tan pronto como la transferencia de agua termina, la temperatura en el interior del alimento empieza a elevarse por encima de los 100°C (Cuadro No.1). Precisamente es en este punto donde los sabores, olores y colores amarillo-dorados típicos de los alimentos fritos se desarrollan. Con el incremento de temperatura en las capas internas del alimento (más de 120°C), la formación de acrilamidas comienza, particularmente en presencia de azúcares reductores o asparragina65. 63 R. Moreira, M.E. Castell-Perez, M.A. Barrufet (2001). Deep-Frying-Fundamentals and Applications. An Aspen Publication ISBN-0-8342-1321-4 64 Farid, M.M. (2001). A Unified Approach to the Heat and Mass Transfer in Melting, Solidification, Frying and Drying Process. Chemical Engineering Science 56 : 5419 - 5427 65 Infosan (2005). Acrilamida. Nota de información Red Internacional de Autoridades de Inocuidad de los Alimentos (INFOSAN) No. 2. 57 La humedad liberada de los alimentos actúa como una capa protectora previniendo el contacto directo del oxígeno con la superficie del aceite o grasa. Cuadro No. 1 .- Transferencia de Calor y Masa durante el Proceso de Freido Profundo 75°C 150 - 180°C 103 – 150°C 100°C 75 - 100°C 100- 103°C aceite en el freidor zona límite (corteza) zona de evaporación zona de migración agua centro del alimentoagua flujo convectivo de calor te m p e ra tu ra 1 0 0 °C Fuente : Schwarzinger Maria, Ahammer Wolfgang, Gombos János, Retbauer Helmut, Welland Peter (2008). Optimum deep-frying. Recommendations by the German Society for Fat Science. El proceso de freído considera una fase que involucra la transferencia de humedad. En el momento en que ocurre la inmersión del alimento en el aceite, el flujo de calor se transfiere del medio de freído a la superficie del alimento. Debido a la transferencia de calor, tanto el agua de la superficie se evapora y escapa al medio de freído como el agua del interior del alimento migra hacia la superficie66.
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